港大发布区块链启发的 DNA 存储编解码器 Gungnir：重度损伤序列也能无损恢复，容错率提升 4 倍

港大发布区块链启发的 DNA 存储编解码器 Gungnir：重度损伤序列也能无损恢复，容错率提升 4 倍

香港大学工程学院研究团队开发出 Gungnir——一个受区块链计算启发的 DNA 数据存储编解码器（codec），显著提升了从严重受损 DNA 序列中恢复数字信息的能力，有望把 DNA 数据档案的实用保存寿命从不足十年延长到数个世纪。论文发表于《Nature Communications》。

团队由港大计算与数据科学学院 Ruibang Luo（罗瑞邦）教授与电机电子工程系 Can Li 教授领导。项目代码已开源：github.com/HKU-BAL/Gungnir。

背景：DNA 存储很有前途，但会”坏”

DNA 是很有吸引力的长期归档存储介质：极小的物理体积可容纳海量信息，合适条件下可稳定保存数千年，存储期间零能耗。问题在于 DNA 分子会随时间逐渐降解、累积损伤，原始文件越来越难恢复。现有编解码器对新合成的 DNA 效果最好，对长期存储中累积的错误纠错能力不足。

核心思路：用算力换纠错能力

Gungnir 对纠错问题采取了全新思路——把区块链计算技术引入 DNA 数据存储：

1. 生成候选：利用大量算力生成原始数据的可能重建版本
2. 逐一验证：持续验证直到确认正确的信息

这意味着算力越强，Gungnir 的纠错能力就越强——与传统纠错码受限于冗余度的设计形成鲜明对比。

实测结果

• 容错率最高 20%：使 DNA 存储驱动器可容忍的损伤率较现有方法提升 4 倍
• 极端测试无损恢复：在相当于归档保存约 400 年后的预期损伤水平下，Gungnir 仍实现了无损数据恢复
• 寿命展望：DNA 驱动器的实用寿命有望从不足十年延长至数个世纪；随着算力持续增长，性能还可能进一步提升，最终实现在 DNA 中保存数字信息数千年

论文与开源

• Zhang, J. et al. Gungnir codec enabling high error-tolerance and low-redundancy DNA storage through substantial computing power. Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-71485-x
• 开源代码：https://github.com/HKU-BAL/Gungnir

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原文：Blockchain-inspired DNA storage codec recovers data from heavily damaged sequences（Tech Xplore，2026-09-23，来源：The University of Hong Kong）；封面图：Gungnir codec overview and its encoding algorithm，Credit: The University of Hong Kong